En frånluftsvärmepumps inverkan på ett fjärrvärmesystem : Jämförelse mellan byggnad med fjärrvärme och byggnad med kombination av frånluftsvärmepump och fjärrvärme

Det har blivit allt vanligare att kombinera fjärrvärme med en frånluftsvärmepump i Sverige, speciellt i flerfamiljsbostäder. En anledning till att frånluftsvärmepumpar blir allt vanligare är Boverkets regler för mängden köpt energi som idag gynnar frånluftsvärmepumpar. En annan anledning är att fastighetsägare vill minska sina energikostnader genom att ta tillvara energin ur frånluften i huset som annars går förlorad. Arbetet har utförts på uppdrag av WSP Process i Karlstad med syftet att ge en ökad förståelse för hur anslutning av en frånluftsvärmepump påverkar ett befintligt fjärrvärmesystem i ett flerfamiljshus i Karlstads kommun. Detta sett ur både fastighetsägarens och fjärrvärmeleverantörens perspektiv, med fokus på energianvändning och ekonomi. En jämförelse har gjorts mellan två, vad gäller storlek och energianvändning, likvärdiga flerfamiljsbostäder i Karlstads kommun. Den ena bostaden har frånluftsvärmepump i kombination med fjärrvärme för uppvärmning, medan den andra bostaden enbart värms med fjärrvärme. Data för de båda byggnaderna har använts tillsammans med beräkningar för att ta fram resultaten. Det visade sig att med en frånluftsvärmepump installerad sparas 49 MWh/år i energianvändning. På årsbasis använder de två flerfamiljsbostäderna idag strax över och strax under 200 MWh energi för uppvärmning, vilket gör 49 MWh till en stor energibesparing. Fastighetsägarens energikostnad är 16 % högre för bostaden med frånluftsvärmepump och fjärrvärme i kombination jämfört med bostaden med enbart fjärrvärme, räknat över en 15-årsperiod. För fjärrvärmeleverantören innebär inkopplingen av frånluftsvärmepumpen att returtemperaturen höjs betydligt (avkylningen försämras) i fjärrvärmenätet. Detta beror till viss del på att frånluftsvärmepumpen är inkopplad på värmesystemets returledning. För att undvika den dåliga avkylningen bör istället frånluftsvärmepumpen installeras på värmesystemets framledning, vilket är ett förslag som beskrivs i rapporten. Överföringseffektiviteten är bättre för bostaden med enbart fjärrvärme, 16,3 m3 fjärrvärmevatten pumpas runt per MWh levererad fjärrvärme. Detta jämfört med 19,1 m3/MWh för bostaden med frånluftsvärmepump och fjärrvärme i kombination. Detta leder till att det är mer lönsamt för fjärrvärmeleverantören att sälja fjärrvärme till bostaden med enbart fjärrvärme som har högre överföringseffektivitet.It has become more and more common to combine district heating with an exhaust air heat pump in Sweden, especially in multi-family dwellings. One reason that the exhaust air heat pumps are becoming more common is Boverket's rules on the amount of energy a dwelling can purchase, which today favors the exhaust air heat pumps. Another reason is that property owners want to reduce their energy costs by taking advantage of the energy from the exhaust air in the house, that otherwise would be lost. The work has been performed on behalf of WSP Process in Karlstad. The aim has been to provide a better understanding of how the connection of an exhaust air heat pump affects an existing district heating system in a multi-family dwelling in the municipality of Karlstad. This is seen from both the property owner's and the district heating supplier's perspective, focusing on energy and economy. A comparison has been made between two, in terms of size and energy use, equivalent multi-family dwellings in the municipality of Karlstad. One dwelling has exhaust air heat pump combined with district heating as heat source, while the other dwelling is heated only by district heating. Data for the two buildings have been used together with calculations to produce the results. It turned out that with an exhaust air heat pump installed, 49 MWh per year was saved in energy use. On an annual basis the two multi-family dwellings today uses just above and just below 200 MWh of heating energy each, which makes 49 MWh a huge energy save. The property owner's energy costs are 16 % higher for the dwelling with exhaust air heat pump and district heating in combination compared to the dwelling with only district heating, calculated over a period of 15 years. For the district heating supplier, the combination of the exhaust air heat pump and district heating raises the return temperature significantly (cooling deteriorates) in the district heating network. This is partly because the exhaust air heat pump is connected to the radiator system's return-side. To avoid the bad cooling, the exhaust air heat pump should instead be installed on the radiator system's forward conduit, which is a proposal that has been described in the report. The efficiency of heat transfer is better for the dwelling only supplied by district heating; 16,3 m3 heating water is pumped per MWh of sold district heating. This is compared to 19,1 m3 per MWh for the home with exhaust air heat pump and district heating in combination. This means that it is more profitable for the district heating supplier to sell district heat to the home supplied only by district heating that has higher heat transfer efficiency